Corrosivité de l'air dans les magasins
de stockage du site François-Mitterrand

Afin d’estimer la corrosivité de l’air, différents types de capteurs ont été mis en place dans 4 magasins choisis en fonction du type de collection stockée et du degré de dégradation des batteries :

L’utilisation de ces capteurs, résistances électriques (Rohrback Coasaco Sytem, model 610), microbalances à quartz (Puratech, Onguard 2000) coupons en cuivre et argent (Purafil), permet de reproduire et de suivre dans le temps la corrosion initialement constatée sur les tubes cuivre et les brasures argent des armoires Hiross. Des films d’argent et de cuivre pur, composants principaux des capteurs, sont donc installés dans les magasins sur une période plus ou moins longue, en l’occurrence 1 an dans les magasins de Tolbiac en raison de la faible corrosivité de leur atmosphère. L’épaisseur de la couche de corrosion est mesurée régulièrement, et la composition chimique de celle-ci est analysée en fin de sondage.

Des campagnes d’analyses de l’air de ces mêmes magasins (dosage des composés organiques volatils -COV, acides organiques et inorganiques volatils) ont été également menées par le Laboratoire d’Hygiène de la Ville de Paris.

Ces analyses ont été réalisées en mode dynamique, par pompage d’un volume d’air défini. Les composés volatils sont collectés sur des cartouches adsorbantes solides dont la nature est adaptée au composé recherché, puis analysés dans un second temps en laboratoire.

Les résultats obtenus grâce aux capteurs de corrosion ont confirmé l’existence d’une pollution soufrée, plus ou moins importante, selon le magasin. Cette pollution s’avère être de source interne et dépend de la nature des collections stockées et/ou de la composition des boîtes et pochettes de conditionnement :

• les épaisseurs de corrosion constatées sur le cuivre et l’argent restent faibles pour les capteurs placés dans les magasins L1-28 (documents audiovisuels) et L4-34 (monographies du 19-20e s.) ; elles sont nettement plus élevées en particulier sur l’argent, pour ceux placés dans le magasin L1-34 (journaux du 19e s. conservés dans des boîtes en carton fibres noires) et le magasin L1-40 (périodiques actuels placés dans des boîtes en carton fibres noires).
• L’air des magasins L1-28 et L4-34 étant particulièrement peu corrosif, on peut donc conclure à l’efficacité des filtres charbon actifs utilisés dans les systèmes de purification de l’air extérieur. Ceux-ci étant les mêmes pour tous les magasins, l’air devrait y être toujours de la même qualité ; or il n’en est rien. Les valeurs plus élevées observées dans les deux autres magasins montrent l’existence manifeste d’une pollution de source interne, émise très probablement par les collections
  elles-mêmes ou bien par les boîtes utilisées pour leur conditionnement. On remarquera en particulier
  que les deux magasins dans lesquels l’air est plus corrosif (L1- 34 et L1-40) ont en commun une grande quantité de boîtes en carton fibres noires ; en revanche, le magasin L4-34, dont les collections sont similaires à celui du L1-34 (papier acide) mais qui est dépourvu de ce type de conditionnement,
  possède une atmosphère très peu corrosive. À ce stade de l’étude, on peut donc s’interroger sur le rôle des boîtes en carton fibres noires dans l’apparition de composés organiques volatils corrosifs dans l’air de certains magasins de stockage.

Le tableau 2 suivant récapitule les concentrations en composés volatils déterminées par le laboratoire d’hygiène de la ville de Paris.

Les conclusions suivantes peuvent être ainsi tirées :

• Le magasin L1-28 (documents audiovisuels) est celui qui comporte les plus fortes concentrations en toluène et méthyl-hexane. Largement utilisélors de la préparation des bandes magnétiques, il est très probable que le toluène soit émis par ces supports. Le méthyl-hexane, alcane volatil, peut également provenir d’additifs ou de leurs dérivés, présents dans les bandes magnétiques.
• Les teneurs en acide acétique dans les magasins L1-34 (journaux du 19e s. conservés dans des boîtes carton fibres noires) et L4-34 (monographies du 19-20e s.) ne sont pas négligeables. On peut donc penser que l’acidité contenue dans les documents appartenant à la "période noire" du papier (à
  partir du milieu du 19e s. jusqu’au milieu du 20e s.), est libérée dans l’atmosphère et contribue à son enrichissement en acide acétique.
• Le magasin L1-40 (périodiques placés dans des boîtes carton fibres noires) se distingue des autres par ses quantités plus importantes d’hexaldéhyde, valéraldéhyde, pentanal et hexanal. Ces composés se retrouvent parmi ceux qui sont émis par les bois et leurs dérivés comme les panneaux agglomérés. Notons que l’hexaldéhyde et le valéraldéhyde peuvent également être émis par les livres et magazines neufs. La présence d’acide acétique dans ce magasin, qui pourtant ne renferme que des documents très récents, montrerait que les périodiques et/ou les cartons fibres pourraient également émettre des quantités non négligeables d’acide acétique, ce qui semble à priori surprenant et mériterait quelques investigations supplémentaires.
• La présence sur les batteries "Hiross" de quantités importantes de produits de corrosion soufrée (sulfure de cuivre) nous a incités à rechercher dans l’atmosphère les gaz soufrés responsables de cette corrosion. Les plus fréquemment rencontrés étant le dioxyde de soufre (dont la présence
  est indirectement détectée grâce à la mesure du taux d’acide sulfurique) et le sulfure d’hydrogène, seuls ces deux composés ont été recherchés dans la première phase de l’étude. Les concentrations de ces deux composés se sont révélées négligeables, y compris dans l’air des deux magasins ayant présenté une corrosion maximale. Il est donc fort possible que le soufre responsable de la corrosion du cuivre et de l’argent se présente sous une autre forme qui reste à déterminer.

Un certain nombre de normes et recommandations ont été publiées ; elles définissent des critères de classification pour la détermination de la corrosivité des atmosphères d’intérieur à faible corrosivité, (bureaux, zones de stockage, etc.) ou celle des atmosphères des industries chimiques ou métallurgiques. Parmi ces normes, l’ISO DIS 11844 est la plus exigeante en termes de seuils de corrosion admissibles. Si l’on se réfère à cette norme, l’environnement du magasin L1-28 est considéré comme étant peu corrosif pour l’argent et faiblement corrosif pour le cuivre. Pour le magasin L1-40 dont les valeurs de corrosivité sont les plus élevées, l’atmosphère est moyennement corrosive pour l’argent et le cuivre. Notons que cette norme définit cinq catégories de corrosivité pour l’argent, le cuivre, le zinc et l’acier au carbone, et qu’une atmosphère moyennement corrosive correspond à la troisième catégorie.

Concernant les teneurs en composés volatils déterminés par le LHVP, on retiendra qu’elles ne présentent aucun risque pour l’hygiène et la santé des personnes. Globalement, peu de composés
organiques volatils ont été mis en évidence. Les niveaux mesurés sont dans les plus mauvais cas, du même ordre de grandeur que ceux observés dans l’air urbain, sur les sites de surveillance implantés à l’écart des émissions automobiles. Le taux de formaldéhyde en particulier reste très nettement inférieur à la valeur guide de 100 μg.m-3 que l’OMS recommande de ne pas dépasser dans le but de protéger la population générale.

La norme internationale ISO 11799 de janvier 2004 suggère, pour certains polluants atmosphériques, des limites maximales tolérées pour le stockage à long terme des documents d’archives et de bibliothèques. Si l’on se réfère aux seuils déterminés par cette norme pour le formaldéhyde et l’acide acétique, seul le magasin L1-28 possède une atmosphère appropriée à la bonne conservation des collections sur le long terme. Il y donc lieu de s’inquiéter sur les conditions de conservation des collections stockées dans les trois autres magasins.

L’étude prospective menée depuis un an dans certains magasins de stockage du nouveau bâtiment de la BnF a permis de montrer l’existence d’une pollution interne probablement émise par les collections elles-mêmes et/ou certains matériaux de conditionnement. La nature chimique de ces polluants et leurs effets sur la corrosivité de l’air diffèrent selon le type de collection stockée.

Tandis que les documents audiovisuels, bandes magnétiques en particulier, émettent surtout du toluène et des hydrocarbures volatils, les documents papiers libèrent essentiellement des aldéhydes et de l’acide acétique. Ces deux composés volatils dépassent très souvent les limites maximales préconisées
par les normes et préconisations qui s’appliquent au stockage à long terme des documents d’archives et de bibliothèques.

Le gaz soufré, qui entraîne une corrosion du cuivre et de l’argent, n’a pas pu être identifié dans cette première phase de l’étude ; il ne s’agit ni de dioxyde de soufre, ni de sulfure d’hydrogène. Ce composé est plus abondant dans les magasins renfermant des quantités élevées de boîtes en carton fibres noires. On est donc enclin à penser que ces conditionnements pourraient être responsables de la
pollution soufrée, très peu décrite dans la littérature. Des études complémentaires doivent néanmoins être menées afin de vérifier cette hypothèse et déterminer la structure de ce composé soufré.

Une corrosion acide dite en "nid de fourmis", dont le principal agent responsable connu est l’acide formique, a été observée sur les parties cuivrées de très nombreuses armoires "Hiross".Or, si de l’acide acétique est bien présent dans les magasins où sont conservés des documents papier, aucune trace d’acide formique n’a pu être détectée par les différentes campagnes d’analyses d’air. Il reste donc là un point à éclaircir. Notons que la présence d’eau sur les parties métalliques est nécessaire pour qu’une telle corrosion ait lieu ; c’est la raison pour laquelle seules les parties froides des batteries où se forment les condensas ont été touchées. Les coupons et les corrosimètres, qui ont été placés dans l’air relativement sec des magasins, présentaient bien une corrosion soufrée mais n’ont montré aucun signe de corrosion acide.

En tout état de cause, cette pollution interne est très certainement liée à une inadéquation du système de traitement de l’air choisi sur le site de Tolbiac, au stockage à long terme des collections de bibliothèques et d’archives. Pourtant très attentive aux nouveaux aspects de la conservation préventive, l’équipe oeuvrant à la conception du nouveau bâtiment de la BnF est partie du postulat que les collections n’émettent pas ou très peu de composés volatils. Attitude légitime puisqu’il y 10 ans, ces composés étaient encore largement sous estimés voire ignorés. Par souci d’économie d’énergie des systèmes de ventilation privilégiant le recyclage simple de l’air intérieur ont été adoptés ; sur chaque volume d’air entrant en magasin, 10% seulement correspond à de l’air neuf dépollué, issu de l’extérieur.

Ainsi, en cas de pollution interne, l’atmosphère se charge progressivement des composés volatils et sa qualité s’appauvrit au fil du temps, même lorsque le taux d’échange est très important, jusqu’à atteindre un état d’équilibre. Les collections risquent alors de se trouver dans une situation similaire à celle observée pour les documents conservés dans des microclimats hermétiques dans lesquels la dégradation se trouve fortement accélérée.

L’étude présentée ici renouvelle donc quelque peu la problématique de la conservation préventive des documents d’archive et de bibliothèque. Elle montre l’importance de facteurs de dégradation autres que la température et l'humidité, à savoir les composés organiques volatils libérés par les collections
elles-mêmes et/ou leurs conditionnements.

L’identification des COV émis devra certes être complétée, mais il serait également intéressant de vérifier leur incidence sur les collections saines. L’ensemble de ces critères contribuerait à une meilleure maîtrise des conditions de conservation de nos collections. Ils permettront en particulier de
reconsidérer les normes et préconisations portant sur les systèmes de traitement de l’air mais également, d’affiner les critères de contrôle-qualité des matériaux de conservation, en tenant compte également des composés organiques volatils.